11.14


COUNTER





1. Tujuan[kembali]

  • Mengetahui penggunaan IEEE/ANSI pada sirkuit terpadu digital.
  • Mengetahui penggunaan IC 7490 dan IC 74193.
  • Mampu membuat rangkaian sederhana menggunakan IC 7490 dan IC 74193 untuk membuktikan rangkaian.

2. Alat dan Bahan[kembali]

1. Standar IEEE/ANSI 91-1984

    Standar ini mendefinisikan simbologi untuk sirkuit terpadu digital, termasuk notasi dan penggunaan simbol untuk menggambarkan perangkat logika seperti gerbang logika, flip-flop, counter, dan register.

2. Gerbang Logika dan Perangkat Terkait: Termasuk flip-flop, counter, dan register. Simbol-simbol ini digunakan untuk memberikan representasi grafis dari fungsi-fungsi logika yang dilakukan oleh perangkat ini.

3. Notasi Ketergantungan (Dependency Notation): Digunakan untuk memberikan informasi fungsional yang hampir lengkap tentang perangkat logika. Notasi ini mencakup berbagai simbol dan label yang menunjukkan bagaimana input dan output saling berhubungan.

4. Simbol IEEE/ANSI untuk Perangkat Tertentu: Contohnya termasuk:

   - Pencacah Dekade, Tipe Nomor 7490: Ditunjukkan pada Gambar 11.52(a).

   - Pencacah Biner UP/DOWN Empat-bit yang Dapat Diatur Sebelumnya, Tipe Nomor 74193: Ditunjukkan pada Gambar 11.52(b).

5. Label dan Input/Output yang Berbeda: Menggunakan notasi huruf dan angka untuk menunjukkan ketergantungan kontrol, ketergantungan AND, dan arah penghitungan. Contoh:

   - Huruf 'C' untuk ketergantungan kontrol.

   - Huruf 'G' untuk ketergantungan AND.

   - Tanda '+' dan '−' untuk arah penghitungan (UP/DOWN).

6. Pencacah Dekade (IC 7490): Input reset dan jam dengan ketergantungan AND dan arah penghitungan.

   - Input reset R0 (1) dan R0 (2).

   - Input reset R9 (1) dan R9 (2).

   - Input jam A (CKA) dan jam B (CKB).



7. Pencacah Biner UP/DOWN Empat-bit (IC 74193):

   - Label CTR DIV16 untuk menunjukkan pembagi 16.

   - Input reset master (MR).

   - Input beban paralel (PL) dengan ketergantungan kontrol.

   - Input CPU dan CPD dengan ketergantungan AND.



Dalam penjelasan ini, simbol dan notasi IEEE/ANSI digunakan untuk menggambarkan bagaimana perangkat logika sekuensial berfungsi secara detail, termasuk bagaimana input dan output saling berinteraksi berdasarkan ketergantungan logika yang ditetapkan oleh standar.

3. Dasar Teori[kembali]

  • Fitur Utama Simbologi IEEE/ANSI
1. Ketergantungan Kontrol (C):
   - Huruf 'C' pada label masukan menunjukkan bahwa masukan tersebut mengontrol masuknya data ke elemen penyimpanan (seperti flip-flop). Elemen penyimpanan yang dikendalikan oleh masukan ini ditandai dengan angka yang digunakan sebagai akhiran dari huruf 'C'. Digit yang sama muncul sebagai awalan pada label semua elemen penyimpanan yang dikendalikan oleh masukan ini.

2. Ketergantungan AND (G):
   - Huruf 'G' diikuti angka pada label masukan menunjukkan bahwa masukan ini di-AND secara internal dengan masukan atau keluaran lain. Masukan atau keluaran tersebut akan memiliki digit yang sama dengan awalan pada labelnya.

3. Arah Penghitungan (+/-):
   - Tanda plus (+) dan minus (−) pada label menunjukkan arah penghitungan, dengan tanda plus menyiratkan urutan hitungan naik (UP) dan tanda minus menyiratkan urutan hitungan turun (DOWN). Tanda-tanda ini digunakan pada masukan jam.

 Contoh Aplikasi Simbologi IEEE/ANSI

1. IC 7490 (Pencacah Dekade):
   - Input reset R0 (1) dan R0 (2) memiliki ketergantungan AND. Ketika keduanya dalam keadaan logika tinggi, penghitung direset ke semua 0.
   - Input reset R9 (1) dan R9 (2) juga memiliki ketergantungan AND. Ketika keduanya dalam keadaan logika tinggi, bagian penghitung bagi-2 direset untuk menghitung '1' dan bagian penghitung bagi-5 direset ke hitungan '4'.
   - Jika kedua bagian digunakan secara berjenjang, keluaran penghitung akan menjadi 1001, yang berarti penghitung direset ke hitungan '9'.
   - Input jam A (CKA) dan jam B (CKB) memungkinkan dua bagian penghitung untuk menghitung secara berurutan ke atas.

2. IC 74193 (Pencacah Biner UP/DOWN Empat-bit yang Dapat Diatur Sebelumnya):
   - Label CTR DIV16 menunjukkan bahwa IC 74193 merupakan pencacah pembagi 16.
   - Label CT=0 dengan master input reset (MR) menunjukkan bahwa counter direset ke semua 0 ketika input MR dalam keadaan logika tinggi.
   - Label C3 dengan masukan beban paralel (PL) menunjukkan bahwa data pada masukan beban paralel P0, P1, P2, dan P3 dimuat ke flip-flop yang sesuai ketika input PL dalam keadaan logika rendah.
   - Input CPU memiliki ketergantungan AND dengan keluaran TCU dan masukan CPD. Keluaran TCU masuk ke keadaan logika rendah ketika CPU rendah dan hitungan mencapai '15'. Input CPU harus dalam keadaan logika tinggi untuk memungkinkan CPD melakukan fungsi hitung turun.
   - Input CPD memiliki ketergantungan AND dengan output TCD dan input CPU. Output TCD masuk ke keadaan logika rendah ketika CPD rendah dan hitungan mencapai '0'. Input CPD harus dalam keadaan logika tinggi agar CPU dapat melakukan fungsi hitung.

Simbologi IEEE/ANSI ini menyediakan cara sistematis untuk menggambarkan fungsionalitas perangkat logika sekuensial, memungkinkan deskripsi yang jelas dan rinci tentang operasi internal dan interaksi input/output.

3a. Contoh Soal

1) Rancang pencacah modulo-12 menggunakan IC 74193. Jelaskan bagaimana Anda mengkonfigurasi input dan output untuk mencapai penghitungan dari 0 hingga 11 dan kembali ke 0.

Jawaban:

Untuk merancang pencacah modulo-12 menggunakan IC 74193, Anda perlu mengkonfigurasi penghitung agar mereset setelah mencapai nilai 11. Berikut adalah langkah-langkahnya:

  1. Menghubungkan Input Clock:

    • Hubungkan sumber clock ke input CPU untuk menghitung naik.

  2. Input Reset (MR):

    • Hubungkan MR ke sumber logika tinggi untuk mereset penghitung jika diperlukan.

  3. Mengatur Ulang Setelah Hitungan 11:

    • Output dari IC 74193 akan menunjukkan nilai biner dari hitungan.
    • Setelah mencapai nilai biner 11 (1011), kita harus mereset penghitung ke 0.
    • Gunakan gerbang logika untuk mendeteksi kondisi 1011 pada output (Q0, Q1, Q2, Q3).
    • Output dari gerbang logika yang mendeteksi kondisi 1011 harus dihubungkan ke input MR untuk mereset penghitung.

  4. Gerbang Logika untuk Deteksi:

    • Anda bisa menggunakan gerbang AND dengan input dari Q0, Q1, dan Q3.
    • Hubungkan output dari gerbang AND ke MR.

Dengan konfigurasi ini, IC 74193 akan menghitung dari 0 hingga 11. Ketika mencapai 11 (1011), gerbang logika akan mengaktifkan input reset (MR), mengatur ulang penghitung ke 0 dan memulai hitungan kembali dari awal. 

2) Anda menggunakan IC 74193, pencacah biner UP/DOWN empat-bit yang dapat diatur sebelumnya. Anda ingin menghitung naik dari 0 hingga 15 dan kemudian menghitung turun kembali ke 0. Bagaimana Anda harus menghubungkan input dan output untuk melakukan ini? Jelaskan juga fungsi dari input PL, CPU, dan CPD.

Jawaban:

IC 74193 adalah pencacah biner empat-bit yang dapat menghitung naik dan turun dengan menggunakan input clock yang sesuai.

  1. Input Clock:

    • CPU (Count Up): Input ini digunakan untuk menghitung naik. Sinyal clock diberikan ke input ini.
    • CPD (Count Down): Input ini digunakan untuk menghitung turun. Sinyal clock diberikan ke input ini.

  2. Reset (MR):

    • Input MR digunakan untuk mereset penghitung ke 0. Hubungkan MR ke sumber logika tinggi untuk mereset penghitung.

  3. Load Parallel (PL):

    • Input PL digunakan untuk memuat nilai yang diberikan pada input paralel (P0-P3) ke penghitung. Ketika PL dalam keadaan logika rendah, nilai pada P0-P3 dimuat ke penghitung.

  4. Konfigurasi untuk Menghitung Naik dan Turun:

    • Hubungkan input CPU ke sumber clock untuk menghitung naik.
    • Hubungkan CPD ke ground (logika rendah) saat menghitung naik.
    • Ketika penghitung mencapai 15, alihkan sumber clock dari CPU ke CPD untuk menghitung turun.
    • Hubungkan CPU ke logika rendah saat menghitung turun.

  5. Menghubungkan Input Paralel:

    • Hubungkan PL ke logika tinggi selama operasi hitung biasa.
    • Gunakan PL untuk memuat nilai tertentu jika diperlukan, dengan memberikan sinyal logika rendah ke PL dan nilai yang diinginkan ke P0-P3.

Dengan konfigurasi ini, IC 74193 akan menghitung naik dari 0 hingga 15 ketika sinyal clock diberikan ke CPU. Setelah mencapai 15, alihkan sinyal clock ke CPD untuk menghitung turun kembali ke 0. Pastikan untuk mengelola sinyal clock dengan benar untuk memastikan transisi yang mulus antara hitungan naik dan hitungan turun.

3b. Problem [kembali]

3c. Multiple Choice [kembali]


4. Percobaan[kembali]

a. Prosedur Kerja

  • IC 7490

1. Buka Proteus dan buat proyek baru.

2. Cari dan tambahkan IC 7490, sumber clock (Pulse), LED, resistor, ground, dan VCC ke skematik.

3. - Hubungkan pin VCC IC 7490 ke VCC dan GND ke ground.
   - Hubungkan output clock ke pin CKA (input clock A) IC 7490.
   - Hubungkan output Q0-Q3 ke seven segment.
   - Hubungkan R0(1) dan R0(2) ke ground.
   - Hubungkan R9(1) dan R9(2) ke ground.

4. Simpan dan jalankan simulasi. Amati seven segment yang menampilkan hitungan 0-9.

  • IC 74193
1. Buka Proteus dan buat proyek baru.

2. Cari dan tambahkan IC 74193, sumber clock (Pulse), LED, resistor, ground, dan VCC ke skematik.

3. - Hubungkan pin VCC IC 74193 ke VCC dan GND ke ground.
   - Hubungkan output clock ke pin CPU (clock up) IC 74193.
   - Hubungkan output Q0-Q3 ke Seven segment.
   - Hubungkan MR (Master Reset) ke push button dan sumber tegangan 5 v.
   - Untuk hitung turun, hubungkan clock ke pin CPD (clock down) dan CPU ke push button untuk up dan down.

4. Simpan dan jalankan simulasi. Amati LED yang menampilkan hitungan 0-15.

b. Gambar Rangkaian

  • Rangkaian IC 7490

Sebelum Percobaan

Setelah Percobaan
Prinsip Kerja:

IC 7490 berfungsi sebagai counter atau pencacah waktu saat diberikan clock pada rangkaian. Pada gambar rangkaian, kaki clock A dihubungkan dengan clock berfrekuensi 1 Hz, sedangkan kaki clock B dihubungkan ke kaki Q0 untuk mengaktifkannya. Kaki R0 dan R9 tidak digunakan dalam rangkaian, sehingga untuk menonaktifkannya dihubungkan dengan ground. Kaki Q0-Q3 dihubungkan ke seven segment, dimana display ini akan menampilkan bentuk keluaran berupa nilai 0-9 saat diaktifkan.

  • Rangkaian IC 74193

Sebelum Percobaan
Setelah Percobaan
Prinsip Kerja:
IC 74193 memiliki fungsi yang lebih kompleks, dimana IC ini dapat mencacah waktu naik dan waktu mundur (counter up and down). Pada IC, kaki D0-D3 tidak digunakan sehingga dapat dinonaktifkan dengan pemberian ground. Kaki counter up dan down dihubungkan dengan resistor 330 dan disambungkan dengan baterai sebagai indikator bahwa IC bekerja. Kaki PL dinonaktifkan dengan pemberian sumber tegangan 5 v (karena kaki aktif low). Push button dihubungkan dengan kaki up dan down input IC, lalu kedua push dihubungkan dengan clock berfrekuensi 3 Hz. Kaki MR atau reset dihubungkan dengan sumber teganan 5 v dan resistor 10k serta untuk mengaktifkan dan menonaktifkannya digunakan push button. Pada saat rangkaian dijalankan, saat push button set diaktifkan dan kondisi up, nilai pada seven segment akan naik dari 0-E. Saat yang diaktifkan push button down, maka nilai akan turun. Hal ini membuktikan bahwa Counter Up dan Down bekerja pada rangkaian IC 74193.

d. Video[kembali]


5. Download File[kembali]








Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Gambar
Bahan Presentasi Untuk Mata Kuliah Elektronika B 2023-2024 Disusun Oleh : Irva Stefani NIM : 2210951001 Dosen Pengampu : Dr. Darwison ,MT Rizki Wahyu Pratama ST, MT Referensi : a. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978-602-9081-10-7, CV Ferila, Padang  b. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”,Jilid 2,  ISBN: 978-602-9081-10-8, CV Ferila, Padang  c. Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013  d. Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002. e. Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005 f. Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007. g. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2016.
Baca selengkapnya